脫模劑的應用

1?水基脫模劑的特點

采用精制油和多種添加劑經乳化制成的水基脫模劑,其主要成分特征如表1所示。

表1?壓鑄用水基脫模劑的主要成分特征

優質脫模劑大多由15～25種原料配制而成,其中關鍵的成分或添加劑若改變1%,其脫模特性就可能有很大的差別,對成本及價格也會帶來較大的變動。每一種型號的脫模劑都有其最佳適用范圍和對象,如果用錯了對象,再優質的產品也無法發揮其效能。優質的脫模劑不僅可以在高溫下起到潤滑作用,同時可避免金屬液對型腔表面的沖刷作用,改善模具的工作條件,可防止粘模,降低模具的導熱率和模溫,調節模具各部分的溫度達到相對穩定,從而改善成型性,所形成的薄膜可以減少鑄件與模具型腔特別是型芯之間的摩擦與磨損,延長模具的壽命。

2?脫模劑的選用與壓鑄質量的關系

水基脫模劑其成分及含量的差異,其有效成分開始粘著到模具表面上的初始溫度即粘潤溫度各不相同,也就是說真正形成有效薄膜的起始溫度不同。

實踐表明:脫模劑的型號、濃度、模溫、噴涂方法和數量等直接影響壓鑄質量,具體表現如下。

①霧化不好或分散不均勻,則汽化時間延長,充型后形成高的蒸氣壓造成膜疏松。

②皮膜過厚,膜形成慢,溶液有流痕,導致卷氣和表面皺紋沉積。

③皮膜過薄,油膜局部破裂,導致脫模不好、咬住、有痕跡。

④模具溫度和脫模劑粘著模具的粘潤溫度不協調,粘潤溫度高的脫模劑,模溫低就不易粘著,皮膜形成慢。

⑤水溶性脫模劑有效粘著量僅幾分之一,若模溫過高,大部分有效成分被蒸氣膜現象飛散(蒸氣膜現象是指開始噴射的脫模劑粒子到達模具表面形成的蒸氣層將后續粒子反彈的現象) 。

⑥選用以石蠟為主體的產品,雖價廉但會向模具沉積并可能堵塞噴頭。

⑦選用天然油脂調合率高的產品,使氧化穩定性差,模具易發粘。

⑧選用廉價脫膜劑,易產生氣泡,受活性劑和脂肪酸類添加劑影響,對模具及工作臺有腐蝕作用。

⑨選用含硅油成分的脫模劑,適宜中大厚壁件,但因硅油種類、配方不同,往往在后加工處理中(如表面涂裝等)出現問題。

根據對一些專業化壓鑄廠使用水基脫模劑經驗的總結,筆者認為在選擇和使用脫模劑時適宜的作法是:

①要摸索最優化的稀釋率和噴霧量。

②為了保護模具,應選用優質且噴射量較少的脫模劑。

③為減少模具上的沉積殘留量,不用含石蠟過多的產品。

④要針對鑄件大小、壁厚及復雜程度和工藝選用不同型號的脫模劑。

⑤要重視吹氣排屑工序,保證每次完全清除殘余的脫模劑。

⑥模溫控制:建議開模300～450 ℃;取件280～430℃;開始噴脫模劑200～280 ℃;皮膜形成180～350 ℃;吹氣排屑150～300℃。

3?脫模劑使用中應注意的問題

壓鑄生產廠遇到壓鑄件出現廢品時,很少從脫模劑選擇的合理性和噴涂工藝的正確性上去分析。當改用一種新型脫模劑時,若不能遷就傳統的經驗和操作習慣,馬上就予以否定。于是常出現這樣令人迷惑不解的局面:壓鑄同一類鑄件,一家對采用某種脫模劑得心應手,而另一家卻報怨不好用。究其原因,還是因為對脫模劑的特性認識不足,忽視了本應特別注意的問題。

以下4方面應引起注意。

(1) 模溫與脫模劑種類的對應關系。

脫模劑的基本成分是礦物油和石蠟,其配比不同,適用的模具表面溫度不同。以鋁合金用脫模劑為例,按模溫要求目前主要分三大類:低溫用(200 ℃以下) ,中溫用(200～250 ℃) ,高溫用(250 ℃以上) 。從皮膜形成特點看又分為有效成分與型腔的粘著性、皮膜的干燥性以及對鑄件涂裝的影響等。如非硅型脫模劑被廣泛用于對涂裝性要求高的鑄件,但若對模溫掌握不好,就發揮不出這方面的特長。盡管模溫的分類差異只在模溫范圍的20%變動,還不致于使皮膜形成不了,但對于鑄件的脫模性、表面質量和模具的壽命有較大影響。

(2) 兌水率、模溫與粘著量的關系。

水基脫模劑噴涂時只有幾分之一真正粘著在型腔表面,大多數被蒸氣膜現象所飛散。試驗表明,在保證有效固體物質含量(質量分數)不低于0. 2%～0. 3%的條件下,稀釋率越大,噴涂量越多,則有效粘著量就越多,而且粘著的面積越大。以此可以解釋為什么兌水率太低反而會粘模和出廢品。同時,隨著模溫升高,其粘著量及粘著面積減小。經驗表明,理想的模溫在噴涂后應低于250 ℃,以180～200 ℃為好。在低于270℃以下模溫噴涂1 s內即形成皮膜。

(3) 噴射工藝與皮膜質量的關系。

為了保證皮膜均勻形成,噴射工藝十分重要。要霧化超細,均勻分散,附著力強。同時要優化噴射距離。距離過小,由于噴射流速過高,使脫模劑反彈造成流失;若距離過大,霧狀脫模劑將融合成很大的液滴,其下落時的沖擊力可能破壞皮膜的均勻性。由于噴射時模溫較高,而皮膜形成時模溫較低,其間可能出現凝滴現象,因此不應把噴涂作為降低模溫的手段,而應盡可能縮小由噴射至成膜時的模溫差。經驗表明:理想的噴射距離為100～200 mm ,不要大于250 mm ，對于必要的點噴,如芯子和澆道,可縮短至70 mm。對大型模具而言,采用對噴頭運行軌跡能自動跟蹤的裝置效果更好。

(4) 水質問題。

水基脫模劑稀釋用水的品質容易被忽視。優質脫模劑如意大利L EVENIT及MARBO化學制造公司的產品,除具有一套完整的生產工藝和質量檢測系統外,對水質的純凈度、軟硬度、p H值、調和水溫等均有嚴格的控制。因為,脫模劑中若混入不合格的水,將部分失去應有的特性。比如當1 m3水中細菌數量達到105個時,脫模劑可能會變質,造成一些敏感壓鑄件廢品率上升。又如,當在原裝濃縮液中兌入含有雜質或不純凈成分的水時,壓鑄件中氣體含量增加,對生產有氣密性或焊接性要求的鑄件影響明顯。一般規定,原裝進口的脫模劑打開蓋子后應及時兌入質量合格的水并在一周內用完。

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